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一种基于参数提取的简化MOSFET行为模型用于电路仿真
A Simplified Behavioral MOSFET Model Based on Parameters Extraction for Circuit Simulations
Marek Turzynski · Wlodek J. Kulesza · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种通用MOSFET的行为建模方法，旨在满足电力电子系统在稳态和开关条件下的高精度仿真需求。该方法基于厂商数据手册，通过提取包括寄生电容非线性及稳态特性在内的关键参数，实现了高效且准确的电路仿真。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的背景下，高精度的MOSFET行为模型能显著优化开关损耗分析与电磁兼容（EMC）设计，缩短研发周期。建议研发团队将此参数提取方法集成至iSolarClou...
宽泛类多电平并网变换器输入电流纹波的频谱估计
Spectrum Estimation of Input Current Ripple on a Wide Class of Multilevel Grid-Tied Converters
Davide Biadene · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
多电平变换器广泛应用于并网系统。其设计常需多目标优化，通常依赖耗时的电路仿真来获取输入电流以进行电感和EMI滤波器设计。本文提出了一种闭式表达式，用于快速估计多电平变换器的输入电流纹波频谱，从而简化设计流程。
解读: 该研究提出的输入电流纹波闭式表达式，对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器研发具有重要价值。在产品设计阶段，利用该方法可快速评估不同多电平拓扑（如三电平、五电平）下的电流纹波特性，从而优化输入电感选型及EMI滤波器设计，显著缩短研发周期并降低仿真成本。此外，该技术可集成至iSolarCloud的辅助设...
基于图神经网络的单/三相磁耦合等效电路
Equivalent Circuit for Single/Three Phase Magnetic Coupling With Graph Neural Networks
Yusuke Yamakaji · Hayaru Shouno · Kunihiko Fukushima · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
由于电路设计中元件与布线存在高自由度和相互干扰，传统设计依赖迭代原型与仿真。本文提出将电路转化为图网络，并特别解决了传统方法忽略的磁耦合问题。通过图神经网络（GNN）对磁耦合进行建模，旨在优化电路设计流程，减少对物理原型和繁琐仿真的依赖。
解读: 该研究利用图神经网络（GNN）解决磁耦合建模难题，对阳光电源的研发具有重要价值。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统的磁性元件（如电感、变压器）设计中，该方法能显著提升高频磁场仿真效率，缩短产品开发周期。建议研发团队将其引入iSolarCloud的数字孪生系统或研发仿真平台，通过AI辅助优化...
用于电路仿真的改进型回转器-电容模型
Modified Gyrator–Capacitor Model for Circuit Simulation
Sam Ben-Yaakov · Yivgeni Semidotskih · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种对回转器-电容（GC）磁模型进行修正的方法，旨在纠正电子电路仿真中模拟磁结构时可能出现的误差。该方法引入了由直流偏置电流引起的磁通直流分量的传导路径，弥补了原始模型的缺失，从而确保了磁通分布的准确性。
解读: 该研究针对磁性元件建模的精度优化，对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的研发具有重要意义。在电力电子变换器设计中，磁性元件（如电感、变压器）的损耗与饱和特性直接影响系统效率与可靠性。通过引入修正的GC模型，研发团队可在仿真阶段更精准地评...
基于改进节点分析法的电力电子电路快速仿真
Fast Circuit Simulation of Power Electronic Circuits Using Modified Nodal Analysis
N. Voyer · A. Nakabayashi · R. Kondo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种获取线性电子电路波形闭式解的方法，实现了快速且精确的仿真。该方法基于改进节点分析法（MNA）形式化描述电路，易于通过基尔霍夫定律构建，并能产生与状态空间分析法（SSA）一致的波形闭式表达式。
解读: 该仿真方法对阳光电源的研发具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的开发中，电路仿真效率直接影响研发周期。通过MNA法实现快速闭式解仿真，可显著提升复杂拓扑（如多电平、高频变换器）的瞬态分析速度，优化控制参数整定。建议研发团队将其集成至iSolarCloud配套...
基于表面势的碳化硅功率MOSFET电路仿真模型
Surface-Potential-Based Silicon Carbide Power MOSFET Model for Circuit Simulation
Michihiro Shintani · Yohei Nakamura · Kazuki Oishi · Masayuki Hiromoto 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
随着电力电子变换器工作频率的提升，对功率器件模型的物理特性准确性提出了更高要求。本文提出了一种基于表面势的碳化硅（SiC）功率MOSFET综合模型，旨在实现更精确的电路仿真，克服了传统模型在描述物理行为方面的局限性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与驱动优化。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和转换效率，高精度的器件模型对于缩短研发周期、优化开关损耗及电磁兼容（EMC）设计至关重要。建议研发团队将此表面势模型集成至iSol...
电感饱和对峰值电流模式控制运行的影响
Impact of Inductors Saturation on Peak-Current Mode Control Operation
Nicola Femia · Kateryna Stoyka · Giulia Di Capua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文分析了功率电感饱和对DC-DC电压调节器中峰值电流模式控制（PCMC）的影响。研究证明，通过提出的数学模型和分析技术，可以可靠地预测电感饱和对PCMC调节器运行的影响。文章通过电路仿真和实验测量验证了该方法的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在光伏和储能系统中，电感是核心磁性元件，其在高功率密度设计下的饱和特性直接影响控制稳定性。通过引入该文的数学模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估极端工况下的控制鲁棒性，优化PowerTitan等储能系统的P...
直流偏置下磁粉材料的磁导率宏观模型
Permeability Macromodels for Magnetic Powder Materials Under DC Bias
Arne Schröder · Tommaso Bradde · Dierk Bormann · Alexandru Savca 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
磁粉材料因其高饱和磁通密度和优异的高频性能，常用于大电流电感设计。为优化高频电感，需考虑叠加直流偏置下的磁导率频谱。本文旨在建立紧凑的宏观模型，以便在系统级电路仿真中准确表征这些特性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器中的磁性元件设计至关重要。在储能PCS和光伏升压电路中，电感器在直流偏置下的性能直接影响系统效率、体积及热稳定性。通过引入该宏观模型，研发团队可在电路仿真阶段更精确地预测电感损耗与饱和特性，从而优化磁性元...
基于大规模并行图形处理架构的大规模非线性器件级电力电子电路仿真
Large-Scale Nonlinear Device-Level Power Electronic Circuit Simulation on Massively Parallel Graphics Processing Architectures
Shenhao Yan · Zhiyin Zhou · Venkata Dinavahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
器件级电力电子电路仿真因计算繁琐，常迫使工程师简化模型或缩减电路规模。本文提出了一种在图形处理器（GPU）上进行大规模线程并行仿真的方法，通过器件级建模显著提升了大规模电力电子电路的仿真执行效率。
解读: 该技术对阳光电源的研发具有重要价值。在开发PowerTitan等大型储能系统及集中式/组串式逆变器时，功率器件（如IGBT/SiC）的非线性行为对系统效率和可靠性至关重要。利用GPU并行仿真技术，研发团队可在设计阶段更精确地模拟大规模电路的瞬态响应，无需过度简化模型，从而优化散热设计、提升功率密度并...
考虑二极管不确定状态的DC-DC变换器计算机辅助综合运行分析
Computer-Aided Comprehensive Operation Analysis of DC–DC Converters Considering Uncertain States of Diodes
Jixiang Song · Guipeng Chen · Liping Mo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
与可控开关不同，二极管的通断状态具有不确定性，导致变换器在不同工况下存在多种未知运行模式，传统人工分析方法难以实现全面分析。为解决此问题，本文提出了一种DC-DC变换器的计算机辅助自动分析方法，旨在实现对变换器运行状态的全面覆盖与精确评估。
解读: 该研究提出的自动化分析方法对阳光电源的研发流程具有重要价值。在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）的研发中，DC-DC升压电路是核心环节。二极管的非线性特性常导致复杂工况下的电路失效或效率损耗，通过引入该计算机辅助分析方法，研发团队可更高效地识别多工况下的潜在运行...
一种用于碳化硅基BJT功率模块的简单解析PSpice模型开发
Development of a Simple Analytical PSpice Model for SiC-Based BJT Power Modules
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文首次开发并验证了一种针对1200V/800A 4H-SiC双极结型晶体管（BJT）功率模块的简单解析Spice型模型。该模型基于适用于高功率应用的温度相关SiC Gummel-Poon模型，通过PSpice仿真提取了与技术相关的参数，为高压大功率SiC器件的电路级仿真提供了高效工具。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统（PCS）中对功率密度和效率要求的不断提升，SiC器件的应用已成为核心趋势。该研究提出的高压大功率SiC器件解析模型，能够显著缩短研发周期，提升电路仿真精度。建议研发团队关注该模型在高温环境下的热电耦合特性，将其引入到大功率逆变器及储能变流...
SiC MOSFET的近似SPICE建模
Approximate SPICE Modeling of SiC MOSFETs
Pawel Piotr Kubulus · Janus Dybdahl Meinert · Szymon Beczkowski · Asger Bjørn Jørgensen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
宽禁带半导体（WBG）的应用对SPICE电路仿真提出了更高要求，需在保证计算效率的同时准确评估快速振荡瞬态。由于现有软件缺乏内置模型，本文提出了一种基于非线性行为建模的近似SPICE仿真方法，旨在解决WBG器件仿真中的计算瓶颈与精度平衡问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高精度的器件建模对于优化开关瞬态、抑制EMI及提升系统可靠性至关重要。建议研发团队利用该近似建模方法优化驱动电路设计，减少高频振荡带来的电...
一种改进的碳化硅MOSFET紧凑模型及其在精确电路仿真中的应用
An Improved Compact Model for a Silicon-Carbide MOSFET and Its Application to Accurate Circuit Simulation
Yasushige Mukunoki · Kentaro Konno · Tsubasa Matsuo · Takeshi Horiguchi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种改进的离散碳化硅（SiC）MOSFET紧凑模型。该模型在原有基础上，引入了新的输出特性行为模型及内部电容非线性模型。仿真结果表明，改进后的模型在静态特性及瞬态行为方面均比旧模型更接近实测数据，显著提升了电路仿真的准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC器件，高精度的器件模型对于提升功率密度和效率至关重要。该改进模型能更准确地模拟SiC MOSFET在高速开关过程中的非线性电容特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，减少开关损耗，并提升电磁兼容性（E...
一种基于数据手册的统一Si/SiC紧凑型IGBT模型
A Datasheet Driven Unified Si/SiC Compact IGBT Model for N-Channel and P-Channel Devices
Sonia Perez · Ramchandra M. Kotecha · Arman Ur Rashid · Md Maksudul Hossain 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种用于电路仿真的统一物理基IGBT紧凑模型，能够预测Si和SiC、N沟道和P沟道器件的性能。该模型基于电荷公式，可精确预测不同功率器件技术的详细开关波形，并结合了独特的数据手册驱动参数提取方法。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线至关重要。随着光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用日益广泛。该统一模型能显著提升研发阶段的仿真精度，缩短从器件选型到电路设计的周期。通过数据手册驱动的参数提取，研发团队可更快速地评估不同供应商Si/Si...
一种面向电路设计的β-Ga2O3肖特基势垒二极管
SBD）基于物理的SPICE紧凑模型：通过交流整流特性建模的验证
Shivendra Kumar Singh · Bich-Ngoc Chu · Ka Hou Lam · Ming-Yueh Huang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
本文提出了一种基于物理的全面紧凑模型，用于β - 氧化镓（Ga₂O₃）肖特基势垒二极管（SBD），该模型专为电路仿真而设计，并通过Verilog - A代码与基于SPICE的仿真器兼容。该模型在考虑高电平注入和电流相关串联电阻的同时，能够捕捉与温度相关的特性以及反向恢复效应。该模型已针对我们自行制作的直径为100μm和250μm的肖特基势垒二极管的直流特性进行了验证。该模型还能准确模拟直径为250μm的肖特基势垒二极管在100 Hz至1 MHz频率范围内、峰 - 峰值为10 V和20 V的正弦输...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项β-Ga₂O₃肖特基二极管（SBD）的SPICE紧凑模型研究具有重要的战略参考价值。氧化镓作为第四代超宽禁带半导体材料，其理论击穿场强达8 MV/cm，远超碳化硅和氮化镓，这为我们在高压大功率应用场景中实现更高功率密度和效率提供了新的技术路径。 在光伏逆变器和储能变流...